Labormaus
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LoslegenSynonym: Versuchsmaus
Englisch: laboratory mouse, lab mouse
Definition
Die Labormaus ist eine für wissenschaftliche Zwecke gezüchtete Form der Hausmaus (Mus musculus). Sie ist das weltweit am häufigsten eingesetzte Versuchstier und ein zentraler Modellorganismus der biomedizinischen Forschung.
Hintergrund
Labormäuse werden in der Grundlagenforschung, der präklinischen Arzneimittelentwicklung und der toxikologischen Prüfung eingesetzt. In Deutschland waren 2024 rund 72 % aller in Tierversuchen verwendeten Tiere Mäuse.[1]
Gründe für die Verbreitung der Labormaus sind:
- geringe Körpergröße und einfache Haltung
- kurze Generationszeit und hohe Reproduktionsrate
- gut charakterisiertes Genom mit weitgehender Homologie zum Menschen
- etablierte Methoden zur gezielten genetischen Veränderung
Das Genom der Maus wurde 2002 am Inzuchtstamm C57BL/6J sequenziert. Für rund 99 % der Mausgene existiert ein homologes Gen beim Menschen.[2]
Biologische Merkmale
Die folgende Tabelle fasst wichtige biologische Kenndaten der Labormaus zusammen:
| Parameter | Richtwert |
|---|---|
| Körpergewicht (adult) | ca. 20–40 g |
| Lebenserwartung | ca. 2–3 Jahre |
| Geschlechtsreife | ca. 6–8 Wochen |
| Tragzeit | ca. 19–21 Tage |
| Wurfgröße | ca. 6–12 Junge |
| Körpertemperatur | ca. 36,5–38 °C |
| Herzfrequenz | ca. 300–800/min |
| Atemfrequenz | ca. 90–180/min |
Die Werte unterscheiden sich je nach Stamm, Geschlecht, Alter und Haltungsbedingungen.
Stämme
Man unterscheidet Inzuchtstämme, Auszuchtstämme und genetisch veränderte Linien. Inzuchtstämme entstehen durch mindestens 20 Generationen Geschwisterverpaarung und sind nahezu genetisch identisch (isogen). Sie erhöhen die Vergleichbarkeit von Versuchsergebnissen. Auszuchtstämme sind genetisch heterogener und bilden die Variabilität einer Population besser ab. Beispiele:
| Stamm | Typ | Typische Einsatzgebiete |
|---|---|---|
| C57BL/6 | Inzucht | Referenzstamm, Hintergrundstamm für genetisch veränderte Linien, Immunologie, Neurowissenschaften |
| BALB/c | Inzucht | Immunologie, Antikörperproduktion, Onkologie |
| 129 | Inzucht | Herkunft vieler embryonaler Stammzellen |
| FVB/N | Inzucht | Herstellung transgener Mäuse |
| NMRI, CD-1 | Auszucht | Toxikologie, Pharmakologie, Zucht |
Auch Substämme desselben Inzuchtstamms (z. B. C57BL/6J und C57BL/6N) unterscheiden sich genetisch und im Verhalten. Die genaue Stammbezeichnung muss daher in Publikationen angegeben werden.[3]
Genetisch veränderte Mäuse
Die Möglichkeit, das Mausgenom gezielt zu verändern, ist eine wichtige Grundlage für den Einsatz als Krankheitsmodell. Gängige Verfahren sind u.a.:
- Transgene Mäuse: Ein fremdes Gen wird zusätzlich ins Genom eingebracht, meist durch Mikroinjektion in den Vorkern einer befruchteten Eizelle.
- Knockout-Mäuse: Ein Gen wird gezielt ausgeschaltet. Die Methode der homologen Rekombination in embryonalen Stammzellen wurde 2007 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet.
- Konditionale Mausmodelle: Das Cre-loxP-System erlaubt das Ausschalten eines Gens nur in bestimmten Geweben oder zu bestimmten Zeitpunkten.
- Knock-in-Mäuse: Eine Gensequenz wird gezielt verändert oder ersetzt, z. B. um eine menschliche Mutation nachzubilden.
Mit CRISPR/Cas9 lassen sich genetisch veränderte Mauslinien heute deutlich schneller herstellen als mit klassischen Verfahren.
Krankheitsmodelle
Für zahlreiche menschliche Erkrankungen existieren Mausmodelle. Die folgende Tabelle zeigt einige etablierte Beispiele:
| Modell | Genetische Veränderung | Modellierte Erkrankung |
|---|---|---|
| ob/ob-Maus | Defekt des Leptin-Gens | Adipositas, Typ-2-Diabetes |
| db/db-Maus | Defekt des Leptinrezeptors | Adipositas, Typ-2-Diabetes |
| ApoE-Knockout-Maus | Fehlendes Apolipoprotein E | Atherosklerose |
| mdx-Maus | Mutation im Dystrophin-Gen | Muskeldystrophie Duchenne |
| Nacktmaus | Mutation im Foxn1-Gen, fehlender Thymus | T-Zell-Defizienz, Xenotransplantate von Tumoren |
| SCID-Maus | Mutation im Prkdc-Gen | Schwerer kombinierter Immundefekt |
Stark immundefiziente Stämme dienen zudem als Grundlage für humanisierte Mäuse. Diese tragen menschliche hämatopoetische Stammzellen oder Gewebe und werden z.B. in der Infektiologie und Tumorimmunologie eingesetzt.
Haltung und Hygiene
Labormäuse werden unter standardisierten Bedingungen gehalten. Dazu gehören kontrollierte Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Hell-Dunkel-Rhythmus. Viele Einrichtungen halten Mäuse als SPF-Tiere (spezifiziert pathogenfrei) in Barrieresystemen oder einzeln belüfteten Käfigen. Regelmäßige Gesundheitsüberwachung verhindert, dass Infektionen Versuchsergebnisse verfälschen.
Rechtliche Rahmenbedingungen
In der EU regelt die Richtlinie 2010/63/EU den Schutz von Versuchstieren. In Deutschland ist sie im Tierschutzgesetz und in der Tierschutz-Versuchstierverordnung umgesetzt. Tierversuche sind genehmigungspflichtig und werden nach ihrem Schweregrad eingestuft. Leitprinzip ist das 3R-Prinzip:
- Replace: Tierversuche durch alternative Methoden ersetzen
- Reduce: die Zahl der Versuchstiere verringern
- Refine: die Belastung der Tiere minimieren
Die meisten Tierversuche in Deutschland werden als gering belastend eingestuft. 2024 entfielen rund 63 % auf den Schweregrad "gering" und 3,6 % auf "schwer".[1]
Limitationen
Ergebnisse aus Mausversuchen lassen sich nur eingeschränkt auf den Menschen übertragen. Gründe sind Unterschiede in Stoffwechsel, Immunsystem, Lebensdauer und Körpergröße. Hinzu kommt die geringe genetische Vielfalt von Inzuchtstämmen. So zeigten genomische Analysen, dass Entzündungsreaktionen in gängigen Mausmodellen menschliche Erkrankungen wie Sepsis, Verbrennungen und Traumata nur unzureichend abbilden.[4]
Viele in Mausmodellen wirksame Substanzen versagen daher in klinischen Studien.
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR). Erstmals weniger als zwei Millionen Versuchstiere. Presseinformation 31/2025. 2025.
- ↑ Mouse Genome Sequencing Consortium. Initial sequencing and comparative analysis of the mouse genome. Nature. 2002;420(6915):520-562.
- ↑ Åhlgren J, Voikar V. Experiments done in Black-6 mice: what does it mean?. Lab Anim (NY). 2019;48(6):171-180.
- ↑ Seok J, Warren HS, Cuenca AG, et al. Genomic responses in mouse models poorly mimic human inflammatory diseases. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013;110(9):3507-3512.